JPH02127554A - Sheet consisting of porous non-woven fabric - Google Patents

Sheet consisting of porous non-woven fabric

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JPH02127554A
JPH02127554A JP1204909A JP20490989A JPH02127554A JP H02127554 A JPH02127554 A JP H02127554A JP 1204909 A JP1204909 A JP 1204909A JP 20490989 A JP20490989 A JP 20490989A JP H02127554 A JPH02127554 A JP H02127554A
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mat
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weight
sheet
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JP1204909A
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Peter Dresel Seletzky
ピーター ドレセル セレツキ
Donald James Rognstad
ドナルド ジェームズ ロンスタッド
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Abstract

PURPOSE: To obtain a porous nonwoven fabric sheet having high tensile strength and porosity and useful for air filter, etc., by applying a specific amount of an organic polymer binder to the surface of a bulky nonwoven fabric mat composed of randomly oriented fibers, compressing the mat with pressure under heating and cooling the product. CONSTITUTION: An organic polymer binder 16 is applied with a spraying means 14, etc., to at least one surface of a bulky nonwoven fabric mat 10 composed of randomly oriented fibers 11 to form a binder-mat composite material 12 containing >=5 pts.wt. of the solid component of the binder based on 100 pts.wt. of the mat 10. The composite material 12 is pressed with pressing means 18, 20 such as hot platen under a pressure of >=1 psi at or above the softening point of the binder spending sufficient time to impregnate the binder into the whole composite material. The obtained compressed sheet 24 is taken out of the pressing means and cooled to the ambient temperature to obtain the objective sheet.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高い引張り強度を有する多孔性の不織布から
なる繊維シートに関し、特に、 嵩高性不織布マットか
ら圧縮された高い引張り強度を有する多孔性のシートを
得る方法に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fiber sheet made of a porous nonwoven fabric having high tensile strength, and in particular, to a fiber sheet made of a porous nonwoven fabric having high tensile strength compressed from a bulky nonwoven fabric mat. on how to get the sheets.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

不織布マットは緩く絡み合ったランダムに配向した合成
繊維から作られている。このようなマントは、高い繊維
含有量又は低い繊維含有量を有する嵩高性不織布マット
である。 嵩高い不織布マットはかなりの量の有機バイ
ンダで処理され、乾燥されて揮発性物質を除去され、高
温・高圧下に圧縮されて高い空隙率を有する高引張り強
度の圧縮繊維シートとなる。この高い空隙率と引張り強
度を有する圧縮不織布繊維シートは、空気フィルタ、包
装用弾性材料、布帛用補強バッキングシート等の高い空
隙率と高い引張り強度を必要とする用途に好適である。
Nonwoven mats are made from loosely intertwined randomly oriented synthetic fibers. Such cloaks are lofty nonwoven mats with high or low fiber content. The bulky nonwoven mat is treated with a significant amount of organic binder, dried to remove volatiles, and compressed under high temperature and pressure to form a compressed fiber sheet of high tensile strength with high porosity. This compressed nonwoven fiber sheet with high porosity and tensile strength is suitable for applications requiring high porosity and high tensile strength, such as air filters, elastic materials for packaging, and reinforced backing sheets for fabrics.

〔発明の概要) 本発明の圧縮不織布シートは、100重量部のマットを
少なくとも5重量部の有機高分子バインダで処理し、処
理後のマントを高温・高圧下で充分な時間をかけて圧縮
し、高い空隙率と高い引張り強度を存する圧縮繊維シー
トを形成することによって得られる。
[Summary of the Invention] The compressed nonwoven fabric sheet of the present invention is produced by treating 100 parts by weight of a mat with at least 5 parts by weight of an organic polymer binder, and compressing the treated mantle at high temperature and high pressure for a sufficient period of time. , by forming a compressed fibrous sheet with high porosity and high tensile strength.

以下、図面に示す好適実施例に基づいて、本発明を更に
詳細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on preferred embodiments shown in the drawings.

〔実施例〕〔Example〕

本発明によれば、嵩高性不織布繊維マントはかなりの量
の有機高分子バインダで処理され、高温高圧下で圧縮さ
れて圧縮繊維シートを形成する。
According to the present invention, a bulky nonwoven fibrous cloak is treated with a significant amount of organic polymeric binder and compressed under high temperature and pressure to form a compressed fibrous sheet.

第1図(a)は、ランダムに配向された長い繊維11で
構成された1/8インチ以上の厚さを有する嵩高性不織
布繊維シート10を示す。第1回(b)に示すように、
高分子樹脂バインダ16が噴霧装置14を通じてマット
10に噴霧され、樹脂を含浸した複合体12が形成され
る。第1図(C)に示すように、バインダーマン1−か
らなる複合体12は上部加熱ブラテン18と下部加熱ブ
ラテン20との間に把持されて、1psi以上の充分な
圧力で充分な時間圧縮されることにより、高分子バイン
ダが複合体12全体に滲みわたり、第1図(d)に示す
ような、高い引張り強度と空隙率を有する不織布繊維シ
ート24となる。
FIG. 1(a) shows a bulky nonwoven fiber sheet 10 having a thickness of 1/8 inch or more and composed of randomly oriented long fibers 11. As shown in Part 1 (b),
A polymer resin binder 16 is sprayed onto the mat 10 through a spray device 14 to form a resin-impregnated composite 12. As shown in FIG. 1(C), the composite 12 consisting of binder man 1- is held between an upper heating platen 18 and a lower heating platen 20 and compressed at a sufficient pressure of 1 psi or more for a sufficient period of time. By doing so, the polymer binder permeates throughout the composite 12, resulting in a nonwoven fabric sheet 24 having high tensile strength and porosity as shown in FIG. 1(d).

前記有機高分子バインダは、従来公知で文献に記載され
ている任意のものが使用可能である。好適なバインダと
しては、ポリビニールクロライド。
As the organic polymer binder, any conventionally known binder described in literature can be used. A preferred binder is polyvinyl chloride.

ポリビニールクロライド−アクリレート ポリアクリル
、ポリビニールエステル、ポリビニールエステル−アク
リル、ポリエチレンビニールエステル5 ポリウレタン
、ポリスチレンーブタジエンラテンクス、ポリアクリロ
ニトリル、ポリブタジェンコポリマ等のポリマ並びにコ
ポリマが含まれる。
Polyvinyl chloride-acrylate Polyacrylic, polyvinyl ester, polyvinyl ester-acrylic, polyethylene vinyl ester 5 Includes polymers and copolymers such as polyurethane, polystyrene-butadiene latex, polyacrylonitrile, polybutadiene copolymers, and the like.

特に、ビニールクロライドを含んだアクリルポリマ並び
にコポリマが好ましい。
In particular, acrylic polymers and copolymers containing vinyl chloride are preferred.

アクリルポリマ並びにコポリマは、カーボン−カーボン
の二重結合不飽和部を含む重合可能なエチ1/ン不飽和
モノマから作られる付加ポリマである。アクリルモノマ
の他に、アクリルコポリマは共重合可能なビニールモノ
マ、ニトリルモノマ。
Acrylic polymers and copolymers are addition polymers made from polymerizable ethylenically unsaturated monomers containing carbon-carbon double bond unsaturation. In addition to acrylic monomers, acrylic copolymers can copolymerize vinyl monomers and nitrile monomers.

アリルモノマ、並びにアクリルアミドモノマを含む。ア
クリルモノマは、1〜12個のカーボン原子を含むアル
キルエステル部分とアクリル酸並びにメタクリル酸の芳
香族誘導体を有するアクリル酸又はメタクリル酸の低級
アルキルエステル等のモノマを含む。有用なアクリルモ
ノマとしては、例えば、アクリル酸並びにメタクリル酸
、メチルアクリレート並びにメチルメタクリレート、エ
チルアクリレート並びにエチルメタクリレート ブチル
アクリレート並びにブチルメタクリレート。
Contains allyl monomers as well as acrylamide monomers. Acrylic monomers include monomers such as lower alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid having an alkyl ester moiety containing from 1 to 12 carbon atoms and aromatic derivatives of acrylic acid as well as methacrylic acid. Useful acrylic monomers include, for example, acrylic and methacrylic acid, methyl acrylate and methyl methacrylate, ethyl acrylate and ethyl methacrylate, butyl acrylate and butyl methacrylate.

プロピルアクリレート並びにプロピルメタクリレート 
2−エチルへキシルアクリレート並びに2−エチルヘキ
シルメタクリレート シクロへキシルアクリレート並び
にシクロへキシルメタクリレートデシルアクリレート並
びにデシルメタクリレート、イソデシルアクリレート並
びにイソデシルメタクリレート、ベンジルアクリレート
並びにベンジルメタクリレート;アクリル酸やメタクリ
ル酸と反応したブチル1 フェニル、並びにクレシルグ
リシジルエーテル等の種々の反応生成物、及びヒドロキ
シエチル並びにヒドロキシプロピルアクリレートやメタ
クリレート等のヒドロキシルアルキルアクリレートやメ
タクリレート、アミノアクリレートやメタクリレートを
含む。アクリル酸は、アクリル並びにメタクリル酸、エ
タクリル酸。
Propyl acrylate and propyl methacrylate
2-ethylhexyl acrylate and 2-ethylhexyl methacrylate cyclohexyl acrylate and cyclohexyl methacrylate decyl acrylate and decyl methacrylate, isodecyl acrylate and isodecyl methacrylate, benzyl acrylate and benzyl methacrylate; butyl 1 reacted with acrylic acid or methacrylic acid Includes phenyl and various reaction products such as cresyl glycidyl ether, and hydroxyalkyl acrylates and methacrylates such as hydroxyethyl and hydroxypropyl acrylate and methacrylate, aminoacrylates and methacrylates. Acrylic acid includes acrylic, methacrylic acid, and ethacrylic acid.

アルファクロロアクリル酸、アルファシアノアクリル酸
、クロトン酸、ベータアクリロギシプロピオン酸、ベー
タスチリルアクリル酸を含む。ビニールエステルは、ビ
ニールアセテート ビニールフロビオネート、ビニール
ブチレート、ヒニールベンゾエート、ビニールイソプロ
ピオネート等を含む。スチレン型のモノマは、スチレン
、メチルスチレン、同様な低級アルキルスチレン、クロ
ロスチレン、ビニールトルエン、ビニールナフタレン、
ジビニールベンゾエート シクロヘキサン等を含む。エ
チレン型のモノマは、エチレン、プロピレン、イソブチ
レン並びにシクロヘキシル等のアルファオレフィンを含
む。ジエンモノマは、1゜3ブタジエン、メチル−1−
ブタジェン、1.3ピペリレン、2.3ジメチルブタジ
エン、イソプレン、シクロペンタジェン、ジクロペンタ
ジェンを含む。アクリロニトリル型のモノマは、アクリ
ロニトリル及びメタクリロニトリルを含む。
Contains alpha chloroacrylic acid, alpha cyanoacrylic acid, crotonic acid, beta acrylicypropionic acid, beta styrylic acrylic acid. Vinyl esters include vinyl acetate, vinyl flobionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, vinyl isopropionate, and the like. Styrenic type monomers include styrene, methylstyrene, similar lower alkylstyrenes, chlorostyrene, vinyltoluene, vinylnaphthalene,
Contains divinyl benzoate cyclohexane, etc. Ethylene type monomers include ethylene, propylene, isobutylene and alpha olefins such as cyclohexyl. The diene monomer is 1゜3butadiene, methyl-1-
Contains butadiene, 1.3 piperylene, 2.3 dimethylbutadiene, isoprene, cyclopentadiene, diclopentadiene. Acrylonitrile type monomers include acrylonitrile and methacrylonitrile.

般的に好ましいモノマは、ビニールクロライド。A generally preferred monomer is vinyl chloride.

アクリレート メチルアクリレート、ビニールエステル
、エチレン、スチレン、ブタジェン、アクリロニトリル
、又はこれらの組み合わせを含む。
Acrylates include methyl acrylate, vinyl esters, ethylene, styrene, butadiene, acrylonitrile, or combinations thereof.

上述の七ツマは任意の方法で共重合可能であり、例えば
、水系媒体中で50°C〜98°Cの温度の下にエマル
ジョン重合してもよい。エチレン二重結合部の重合は、
有機過酸化物又はアゾ化合物等の遊離基を発生する開始
剤によって開始される。好適な有機過酸化物としては、
ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、
キュメンバーオキサイド、バラメタンハイドロパーオキ
サイド等のパーオキサイドが挙げられる。アゾ化合物と
しては、ジメチルアゾジイソブチレート及びアゾビスイ
ソブチロニトリルが挙げられる。パーサルフェートの開
始剤としては、ナトリウム、カリウム、並びにアンモニ
ウムパーサルフェートが挙げられる。
The above-mentioned nanatsuma can be copolymerized by any method, for example, emulsion polymerization may be performed in an aqueous medium at a temperature of 50°C to 98°C. The polymerization of the ethylene double bond is
It is initiated by a free radical generating initiator such as an organic peroxide or an azo compound. Suitable organic peroxides include:
benzoyl peroxide, dicumyl peroxide,
Examples include peroxides such as cumene oxide and paramethane hydroperoxide. Azo compounds include dimethyl azodiisobutyrate and azobisisobutyronitrile. Persulfate initiators include sodium, potassium, and ammonium persulfate.

ポリビニールクロライドのホモポリマとコポリマは、ビ
ニール基−CII = Cll−をベースにし、ビニー
ルアルコール、ビニールアセタール、場合によってはビ
ニールフロライド等の他の共重合モノマと少1の同様な
ビニールモノマと結びついた共重合ビニールクロライド
を含む。ビニールアセテートのホモポリマには共重合ビ
ニールアセテートを含み、それのコポリマにはビニール
アセテートと共重合した前述の他のビニールモノマを含
んでいる。
Homopolymers and copolymers of polyvinyl chloride are based on the vinyl group -CII = Cll-, combined with other copolymerized monomers such as vinyl alcohol, vinyl acetal, and in some cases vinyl fluoride, as well as a few similar vinyl monomers. Contains copolymerized vinyl chloride. Homopolymers of vinyl acetate include copolymerized vinyl acetate, and copolymers thereof include other vinyl monomers as described above copolymerized with vinyl acetate.

エチレン−ビニールアセテートのコポリマは、般的に、
高圧下でエチレン七ツマと共重合した5〜50重量%の
範囲の共重合ビニールアセテートを含んでいる。スチレ
ンブタジェンポリマは、ブタジェンよりも高い重量%の
共重合スチレンを含有しているブロックコポリマである
。スチレンモノマと1,3−ブタジェンモノマとは、開
始剤と一緒にこれらのモノマを何段階かに分けて添加す
ることにより、水系媒体中で共重合させられる。
Ethylene-vinyl acetate copolymers are generally
It contains copolymerized vinyl acetate in the range of 5 to 50% by weight copolymerized with ethylene chloride under high pressure. Styrene-butadiene polymers are block copolymers containing a higher weight percent of copolymerized styrene than butadiene. The styrene monomer and 1,3-butadiene monomer are copolymerized in an aqueous medium by adding these monomers together with an initiator in several stages.

ブタジェンコポリマは同様に前述の種々の共重合可能な
モノマによって合成される。
Butadiene copolymers are similarly synthesized with the various copolymerizable monomers described above.

ポリウレタンポリマは、ポリオールとポリイソシアネー
トとの反応生成物であり、二つ若しくはそれ以上のイソ
シアネート基を含むイソシアネートが二つ若しくはそれ
以上のヒドロキシル基を含むポリオールと結合して作ら
れる。典型的なポリイソシアネートはトルエンジイソシ
アネート、1゜6−へキサメチレンジイソシアネート並
びに種々のイソフォロンジイソシアネートである。典型
的なポリオールとしては、グリコール等の低分子量のジ
オール、低級アルキルジオール、種々のポリエーテルジ
オール、トリオール、種々のポリエステルジオールやト
リオール等が挙げられる。
Polyurethane polymers are reaction products of polyols and polyisocyanates, made by combining an isocyanate containing two or more isocyanate groups with a polyol containing two or more hydroxyl groups. Typical polyisocyanates are toluene diisocyanate, 1.6-hexamethylene diisocyanate and various isophorone diisocyanates. Typical polyols include low molecular weight diols such as glycols, lower alkyl diols, various polyether diols, triols, various polyester diols and triols, and the like.

高分子バインダは、−45°C以上(好ましくは0〜1
0°C)の軟化点即ちTgを有し、このバイブは熱可望
性であっても、熱硬化性であってもどちらでもよい。熱
硬化性ポリマは、カルホキ・シル。
The polymer binder is heated at -45°C or higher (preferably 0 to 1°C)
The vibrator has a softening point or Tg of 0° C.) and can be either thermosetting or thermosetting. The thermosetting polymer is Calhoki Sil.

ヒドロキシル、アミノ、アミド等の公知の反応性官能基
を含んでいる。官能性モノマ即ち架橋剤は、カルボキシ
ル、ヒドロキシル、アミノ、アミド等の官能基を有する
モノマを含む。カルボキシル含有モノマはアクリル酸及
び低級アルキルが置換されたアクリル酸を含み、好適な
カルボキシルモノマはアクリル酸及びメタクリル酸であ
る。ヒドロキシル含有モノマは、2−ヒドロキシエチル
アクリレート並びにメタクリレート、2−ヒドロキシプ
ロピルアクリレート等のヒドロキシアルキルアクリレー
ト等のヒドロキシ含有エチレン不飽和モノマである。ア
ミド含有モノマは、アクリルアミド、メタクリルアミド
、N−メチロールアクリルアミド等のアルキルアルキロ
ールアクリルアミドモノマである。
Contains known reactive functional groups such as hydroxyl, amino, amide, etc. Functional monomers or crosslinkers include monomers having functional groups such as carboxyl, hydroxyl, amino, amide, and the like. Carboxyl-containing monomers include acrylic acid and lower alkyl substituted acrylic acid; preferred carboxyl monomers are acrylic acid and methacrylic acid. Hydroxyl-containing monomers are hydroxy-containing ethylenically unsaturated monomers such as 2-hydroxyethyl acrylate and methacrylates, hydroxyalkyl acrylates such as 2-hydroxypropyl acrylate. The amide-containing monomer is an alkylalkyloacrylamide monomer such as acrylamide, methacrylamide, N-methylolacrylamide.

本発明によれば、嵩高性を有する不織布繊維マットは、
その片面又は両面に前記バインダを施与されて処理され
る。バインダの施与は、噴霧、浸漬又は泡立て等によっ
て行われるが、噴霧が最も好ましい。バインダの固形分
の量は、−船釣にマットの100重量部に対して5〜2
00重量部。
According to the present invention, the nonwoven fiber mat having bulkiness is
The binder is applied to one or both sides and processed. The binder may be applied by spraying, dipping or foaming, with spraying being most preferred. The amount of solid content of the binder is - 5 to 2 parts by weight per 100 parts by weight of the mat for boat fishing.
00 parts by weight.

好ましくは20〜50重量部であり、これによってバイ
ンダが含浸されたマット−バインダの複合体が形成され
る。
Preferably, the amount is 20 to 50 parts by weight, thereby forming a binder-impregnated mat-binder composite.

嵩高性不織布マットは、ランダムに配向された長い合成
繊維が緩く絡み合った多孔性の複合体であり、少なくと
も1/16インチ以上の厚さ、好ましくは3/16〜1
/4インチの厚さを有する。
Bulky nonwoven mats are porous composites of randomly oriented long synthetic fibers loosely intertwined and have a thickness of at least 1/16 inch or more, preferably 3/16 to 1
/4 inch thick.

この合成繊維は1/2〜4.5インチの長さ、好ましく
は1/2〜2インチの長さを有する。直径は約1.5〜
20デニールであり、特に6〜10デニールが好ましい
。嵩高性マットはランダムに配向された長い繊維で作ら
れ、該繊維は無方向性に配置され、絡み合い、屈曲し、
捩じれて互いに固定しあった長繊維からなる高い空隙率
を有するマントを形成する。合成繊維は、ポリエチレン
、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリアクリル、レーヨ
ン等の高分子物質から作られるが、特にポリエステルが
好ましい。ランダムに配向させられた屈曲繊維は互いに
緩く絡み合って、水分散型の高分子バインダ等の少量の
有機バインダによってマット状の形態を維持する。
The synthetic fibers have a length of 1/2 to 4.5 inches, preferably 1/2 to 2 inches. The diameter is about 1.5~
20 deniers, particularly preferably 6 to 10 deniers. Bulky mats are made of randomly oriented long fibers that are non-directionally arranged, intertwined, bent,
A mantle with high porosity is formed of long fibers that are twisted and fixed together. Synthetic fibers are made from polymeric materials such as polyethylene, polyamide, polypropylene, polyacrylic, rayon, etc., with polyester being particularly preferred. The randomly oriented bent fibers are loosely intertwined with each other and maintained in a mat-like form by a small amount of organic binder, such as a water-dispersible polymeric binder.

マット−バインダからなる複合体は、次に加熱ブラテン
型プレスや加熱ローラ等の圧縮手段によって加圧下に圧
縮されて圧縮繊維シートとなる。
The mat-binder composite is then compressed under pressure by a compression means such as a heated platen press or heated roller to form a compressed fiber sheet.

この圧縮手段は、1〜1ooOpsi 、好ましくは1
0〜150psiの範囲の充分に高い圧力を付与し、マ
ット全体に繊維同士の間隙を通じて高分子バインダを均
一に滲み込ませる。圧縮手段は、バインダの高分子の粒
子の軟化点又は溶融点以上の温度であるが合成繊維の軟
化点以下の温度に加熱された加熱ブラテンを具え、これ
によってマット中へのバインダの浸透を補助する。熱硬
化性バインダの場合には、冷却によって固化する。一方
、熱硬化性バインダの場合には、官能性モノマ又は架橋
剤を活性化しバインダを硬化させるために充分な加熱を
維持しなければならない。どちらにしても、先ず流動性
を得るために、次にセット即ちキユアリングを行うため
に温度を維持することが必要である。実用的な温度は、
約120〜160°C1好ましくは約130〜140°
Cの範囲である。バインダを含浸したマットの圧縮と加
熱のための実用的な時間は、約10〜30秒、好ましく
は約15〜25秒の範囲である。例えば、望ましい圧縮
サイクルは、Tg・70°Cのビニールコポリマのバイ
ンダを含浸されたマットを135°Cに加熱されたブラ
テンの間に42ps+の圧力で20秒間圧縮することか
らなっている。
This compression means is between 1 and 1ooOpsi, preferably 1
Sufficiently high pressure, in the range of 0 to 150 psi, is applied to uniformly infuse the polymeric binder throughout the mat through the interstices between the fibers. The compression means comprises a heated platen heated to a temperature above the softening point or melting point of the polymeric particles of the binder, but below the softening point of the synthetic fibers, thereby aiding penetration of the binder into the mat. do. In the case of a thermosetting binder, it solidifies upon cooling. On the other hand, in the case of thermoset binders, sufficient heat must be maintained to activate the functional monomer or crosslinking agent and cure the binder. In either case, it is necessary to maintain temperature first to obtain flowability and then to set or cure. The practical temperature is
About 120-160°C1 preferably about 130-140°
It is in the range of C. Practical times for compacting and heating the binder-impregnated mat range from about 10 to 30 seconds, preferably about 15 to 25 seconds. For example, a desirable compression cycle consists of compressing a mat impregnated with a Tg 70°C vinyl copolymer binder for 20 seconds at a pressure of 42 ps+ between a platen heated to 135°C.

弾性的に圧縮された繊維シートからなる仕上げ製品は、
圧縮手段から取り出され、室温まで冷却される。この圧
縮繊維シートは高い空隙率を有するが、1インチ当たり
少なくとも5ポンドの予期しない高い引張り強度を呈す
る。この強度は少なくとも10ポンド/寥′であること
が望ましく、更に少なくとも15ポンド/纂′であるこ
とが最も望ましい。この圧縮された繊維状不織布シート
の空隙率は、繊維マットに対するバインダの固形物の重
量比が増大するにつれて減少する。この空隙率は、通常
、少なくとも2.5〜40秒、好ましくは10〜35秒
であ。好ましい圧縮工程は非連続的に行われるシート圧
縮法である。しかし、連続状のマットを樹脂含浸槽中を
通過させ、樹脂含浸マットを加熱ローラの間に把持して
圧縮する連続工程で行うことも可能である。
Finished products consisting of elastically compressed fiber sheets are
It is removed from the compression means and cooled to room temperature. This compressed fibrous sheet has high porosity, yet exhibits an unexpectedly high tensile strength of at least 5 pounds per inch. Preferably, this strength is at least 10 lbs/strand, and most preferably at least 15 lbs/strand. The porosity of this compressed fibrous nonwoven sheet decreases as the weight ratio of binder solids to fiber mat increases. This porosity is usually at least 2.5 to 40 seconds, preferably 10 to 35 seconds. A preferred compaction process is a discontinuous sheet compaction process. However, it is also possible to carry out a continuous process in which a continuous mat is passed through a resin-impregnated bath, and the resin-impregnated mat is held between heating rollers and compressed.

本発明は以下に示す好適実施例によって更に明らかとな
ろう。ここで、特別の指示がない限り温度は°C1圧力
はpi(インチ当たりのポンド)1部は重量部又は%で
示される。
The present invention will become clearer from the following preferred embodiments. Here, unless otherwise specified, temperatures are expressed in degrees Celsius, pressures are expressed in pi (pounds per inch), and parts are expressed in parts by weight or %.

ガーレイのデンソメー 法 GURLEY’S DRN
SOMEガーレイのデンソメータは0.1平方インチの
オリフィスを具えていた。10枚重ねの圧縮された嵩高
性不織布マットが該オリフィスとテスタのベースプレー
トの間に保持され、400ccの空気が重ねサンプルを
通過せしめられた。空気がサンプルを通過する時間が空
隙率を示す値(秒)として測定された。
GURLEY'S DRN
The SOME Gurley densometer had a 0.1 square inch orifice. A stack of 10 compressed high-loft nonwoven mats was held between the orifice and the base plate of the tester, and 400 cc of air was forced through the stacked sample. The time taken for air to pass through the sample was measured as an indication of porosity (in seconds).

メ IN置LECT II  型定速伸張試験機が次ぎのバ
ラータを用いてセットされた。
A LECT II constant speed extension tester was set up using the following balata:

200ポンド歪み計:50% クランプ間隔:2インチ 怒度:5% クロスヘツドの速度:12インチ/秒 サンプル巾=1インチ 平均モード:1サンプルにつき4回のテスト実施例1 51> ×5 iyの寸法を有し1平方ヤード当たり4
オンスの密度を有する嵩高性不織布ポリエステルマット
に、該マットの100重量部に対して40重量部の共重
合された熱反応性ビニールクロライドモノマ(41%)
とブチルアクリレートモノマ(59%)からなるビニー
ルアクリル系バインダを噴霧してボンディングを行った
。このバインダ含浸マットは100°Cの温度で約3分
間乾燥された。予備乾燥されたこの含浸マットは、次に
クローム−鉄合金のプレートの間に把持されて135°
Cの温度で1500psiのゲージ圧力の下で20秒間
圧縮された。こうして得られた圧縮弾性繊維シートは光
沢のある外観を有し、高い空隙率と引張り強度を示した
。ガーレイのデンソメータ法による空隙率は9秒であり
、CRE法による引張り強度は13.9piであった。
200 lb strain gauge: 50% Clamp spacing: 2 inches Anger: 5% Crosshead speed: 12 inches/second Sample width = 1 inch Average mode: 4 tests per sample Example 1 51> x 5 iy dimensions 4 per square yard
40 parts by weight of copolymerized heat-reactive vinyl chloride monomer (41%) per 100 parts by weight of the mat into a lofty non-woven polyester mat having a density of oz.
Bonding was performed by spraying a vinyl acrylic binder consisting of and butyl acrylate monomer (59%). This binder-impregnated mat was dried at a temperature of 100°C for about 3 minutes. This pre-dried impregnated mat is then held between chrome-iron alloy plates and rotated at 135°.
It was compressed for 20 seconds under a gauge pressure of 1500 psi at a temperature of The compressed elastic fiber sheet thus obtained had a glossy appearance and exhibited high porosity and tensile strength. The porosity measured by the Gurley densometer method was 9 seconds, and the tensile strength measured by the CRE method was 13.9 pi.

この圧縮シートは汚染ガス用のフィルタ媒体として好適
な機能を有し、約o、 o o s〜0.012インチ
の範囲の厚さを持っていた。これに対し、同じ嵩高性不
織布ポリエステルマント(ボンディング処理を行わない
)は0.35piの引張り強度と2.5秒の空隙率を持
っていた。
The compressed sheet had a suitable function as a filter media for contaminated gases and had a thickness ranging from about 0.0000 s to 0.012 inches. In contrast, the same high-bulk nonwoven polyester mantle (without bonding) had a tensile strength of 0.35 pi and a porosity of 2.5 seconds.

実施例2 実施例1で述べたのと同じやり方で、嵩高性不織布ポリ
エステルマ、ットに、共重合された熱反応性エチルアク
リレートモノマC61%)とメチルメタクリレートモノ
マ(33%)とアクリロニトリルモノマ(1%)からな
るアクリル系バインダを噴霧してボンディングを行った
。得られた空隙率は10秒で、引張り強度は18.4p
iであった。
Example 2 In the same manner as described in Example 1, a bulky nonwoven polyester mat was copolymerized with thermally reactive ethyl acrylate monomer (C 61%), methyl methacrylate monomer (33%), and acrylonitrile monomer (C). Bonding was performed by spraying an acrylic binder consisting of 1%). The obtained porosity was 10 seconds and the tensile strength was 18.4p.
It was i.

実施例3 実施例1で述べたのと同じやり方で、嵩高性不織布ポリ
エステルマットに、重合された熱反応性のビニールアセ
テートモノマからなるビニールアセテートバインダを噴
霧してボンディングを行った。得られた空隙率は14秒
、引張り強度は14.1piであった。
Example 3 Bonding was performed in the same manner as described in Example 1 by spraying a lofty nonwoven polyester mat with a vinyl acetate binder consisting of a polymerized, heat-reactive vinyl acetate monomer. The resulting porosity was 14 seconds and the tensile strength was 14.1 pi.

実施例4 実施例で述べたのと同じやり方で、嵩高性不織布ポリエ
ステルマットに、共重合された熱反応性エチレンモノマ
(19%)とビニールクロライドモノマ(78%)とビ
ニールアセテートモノマ(3%)からなるビニール系バ
インダを噴霧してボンディングを行った。得られた空隙
率は10秒で、引張り強度は15.1piであった。
Example 4 A bulky nonwoven polyester mat was copolymerized with thermoreactive ethylene monomer (19%), vinyl chloride monomer (78%), and vinyl acetate monomer (3%) in the same manner as described in Example. Bonding was performed by spraying a vinyl binder consisting of: The resulting porosity was 10 seconds and the tensile strength was 15.1 pi.

実施例5 実施例で述べたのと同じやり方で、嵩高性不織布ポリエ
ステルマットに、共重合された熱反応性エチルアクリレ
ートモノマ(70%)とスチレンモノマ(30%)から
なるアクリル系バインダを噴霧してボンディングを行っ
た。得られた空隙率は28秒で、引張り強度は24.1
piであった。
Example 5 A bulky non-woven polyester mat was sprayed with an acrylic binder consisting of copolymerized thermally reactive ethyl acrylate monomer (70%) and styrene monomer (30%) in the same manner as described in the example. I did the bonding. The resulting porosity was 28 seconds and the tensile strength was 24.1.
It was pi.

実施例6 実施例で述べたのと同じやり方で、嵩高性不織布ポリエ
ステルマットに、共重合された熱反応性スチレンモノマ
(65%)とブタジェンモノマ(35%)からなるSB
R系バインダを噴霧してボンディングを行った。得られ
た空隙率は34秒で、引張り強度は20.4piであっ
た。
Example 6 SB consisting of thermoreactive styrene monomer (65%) and butadiene monomer (35%) copolymerized into a high-bulk nonwoven polyester mat in the same manner as described in the example.
Bonding was performed by spraying an R-based binder. The resulting porosity was 34 seconds and the tensile strength was 20.4 pi.

上に述べたバインダは周知のエマルジョン重合法によっ
て準備された。
The binder described above was prepared by the well known emulsion polymerization method.

前記データから明らかなように、得られた製品は良好な
空隙率を有しながら、しかも優れた引張り強度を具えて
いた。
As is clear from the above data, the resulting product had good porosity and excellent tensile strength.

本発明は前述の実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲全体に及ぶものである。
The invention is not limited to the embodiments described above, but extends to the entire scope of the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、嵩高性不織布繊維マットに樹脂バインダを施
与し、得られた複合体を圧縮して、高い引張り強度と空
隙率を有する多孔性シートを形成する本発明の工程を図
示している。 10・・・嵩高性不織布マット、 11・・・繊維、 12・・・樹脂含浸複合体、 14・・・噴霧手段、 16・・・バインダ、 18.20・・・加熱ブラテン、 24・・・製品シート。
FIG. 1 illustrates the process of the present invention of applying a resin binder to a lofty nonwoven fiber mat and compressing the resulting composite to form a porous sheet with high tensile strength and porosity. There is. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Bulky nonwoven fabric mat, 11... Fiber, 12... Resin-impregnated composite, 14... Spraying means, 16... Binder, 18.20... Heating platen, 24... product sheet.

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.ランダムに配向された繊維から構成された嵩高性不
織布マットを準備し、 該マットの少なくとも片面に有機高分子バ インダを施与して、前記マットの100重量部に対して
少なくとも5重量部のバインダ固形分を含むバインダー
マットの複合体を形成し、 圧縮手段によって、少なくとも1psiの圧力と前記バ
インダの軟化点以上の温度の下に充分な時間をかけて前
記複合体を圧縮し、複合体全体にバインダを滲み込ませ
て圧縮シートを得、前記圧縮手段からこの圧縮シートを
取り出 して環境温度まで冷却し、高い引張り強度と空隙率を有
するシートを形成する各ステップを含む多孔性不織布繊
維シートの製造方法。
1. A bulky nonwoven mat composed of randomly oriented fibers is provided, an organic polymeric binder is applied to at least one side of the mat, and at least 5 parts by weight of binder solids are added to 100 parts by weight of the mat. forming a composite of a binder mat containing the binder mat, and compressing the composite by a compression means at a pressure of at least 1 psi and a temperature above the softening point of the binder for a sufficient period of time, such that the binder mat is applied throughout the composite. A method for producing a porous nonwoven fiber sheet, comprising the steps of: infiltrating the compressed sheet with a compressed sheet; removing the compressed sheet from the compression means and cooling it to ambient temperature to form a sheet having high tensile strength and porosity; .
2.前記圧縮ステップが10〜150psiの圧力下で
行われる請求項1に記載の方法。
2. 2. The method of claim 1, wherein said compressing step is performed under a pressure of 10 to 150 psi.
3.マットの100重量部に対してバインダの固形分が
約5〜約200重量部となるように、バインダを前記マ
ットに対して施与する請求項2に記載の方法。
3. 3. The method of claim 2, wherein the binder is applied to the mat such that the solids content of the binder is from about 5 to about 200 parts by weight per 100 parts by weight of the mat.
4.マットの100重量部に対してバインダの固形分が
約15〜約30重量部となるように、バインダを前記マ
ットに対して施与する請求項2に記載の方法。
4. 3. The method of claim 2, wherein the binder is applied to the mat at a solids content of from about 15 to about 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the mat.
5.マットの100重量部に対してバインダの固形分が
約5〜約200重量部となるように、バインダを前記マ
ットに対して施与する請求項3に記載の方法。
5. 4. The method of claim 3, wherein the binder is applied to the mat such that the solids content of the binder is from about 5 to about 200 parts by weight per 100 parts by weight of the mat.
6.前記圧縮ステップの際の温度が、前記バインダの軟
化点以上で且つ前記マットを構成する繊維の軟化点より
も低い請求項5に記載の方法。
6. 6. The method of claim 5, wherein the temperature during the compression step is above the softening point of the binder and below the softening point of the fibers forming the mat.
7.前記バインダが噴霧によって前記マットに施与され
る請求項1に記載の方法。
7. 2. The method of claim 1, wherein the binder is applied to the mat by spraying.
8.前記バインダが前記マットの両面に施与される請求
項1に記載の方法。
8. 2. The method of claim 1, wherein the binder is applied to both sides of the mat.
9.前記バインダが、ビニールクロライドモノマ,アク
リレートモノマ,メタクリレートモノマ,ビニールエス
テルモノマ,エチレンモノマ,スチレンモノマ,ブタジ
エンモノマ,アクリロニトリルモノマ,又はこれらの組
み合わせから作られている請求項1に記載の方法。
9. 2. The method of claim 1, wherein the binder is made from vinyl chloride monomer, acrylate monomer, methacrylate monomer, vinyl ester monomer, ethylene monomer, styrene monomer, butadiene monomer, acrylonitrile monomer, or combinations thereof.
10.前記バインダがラテックスである請求項1に記載
の方法。
10. The method of claim 1, wherein the binder is latex.
11.前記バインダが、ビニールクロライドモノマ,ア
クリレートモノマ,メタクリレートモノマ,ビニールエ
ステルモノマ,エチレンモノマ,スチレンモノマ,ブタ
ジエンモノマ,アクリロニトリルモノマ,又はこれらの
組み合わせから作られている請求項6に記載の方法。
11. 7. The method of claim 6, wherein the binder is made from vinyl chloride monomer, acrylate monomer, methacrylate monomer, vinyl ester monomer, ethylene monomer, styrene monomer, butadiene monomer, acrylonitrile monomer, or combinations thereof.
12.前記バインダが熱可塑性高分子バインダである請
求項1に記載の方法。
12. The method of claim 1, wherein the binder is a thermoplastic polymeric binder.
13.前記バインダが熱硬化性高分子バインダである請
求項1に記載の方法。
13. The method of claim 1, wherein the binder is a thermosetting polymeric binder.
14.少なくとも1インチ当たり5ポンドの引張り強度
と少なくとも2.5秒の空隙率を有し、不織布繊維の1
00重量部に対して5〜200重量部のバインダ固形分
を含む、請求項3の方法で製造された高い引張り強度と
空隙率を有する不織布繊維シート。
14. of nonwoven fibers having a tensile strength of at least 5 pounds per inch and a porosity of at least 2.5 seconds.
4. A nonwoven fibrous sheet having high tensile strength and porosity produced by the method of claim 3, comprising 5 to 200 parts by weight of binder solids per 00 parts by weight.
15.高い引張り強度と空隙率を有する多孔性不織布繊
維シートの製造方法であって、 嵩高性不織布繊維マットを、その100重 量部に対して5〜200重量部の軟化点が前記マットを
構成する有機繊維の軟化点よりも実質的に低い高分子バ
インダ固形分と組み合わせてバインダーマットの複合体
を準備し、 該複合体を10〜150psiの範囲の圧力下で前記バ
インダの軟化点以上且つ構成繊維の軟化点よりも低い温
度で充分に長い時間圧縮し、バインダの高分子粒子を溶
融してバインダを複合体全体に均一に浸透させ、 少なくとも1インチ当たり5ポンドの引張 り強度と少なくとも10〜35秒の空隙率を有するシー
トを得る各ステップを含む方法。
15. A method for producing a porous nonwoven fiber sheet having high tensile strength and porosity, the method comprising: preparing a bulky nonwoven fiber mat with organic fibers constituting the mat having a softening point of 5 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the bulky nonwoven fiber mat; preparing a composite of a binder mat in combination with a polymeric binder solids content substantially below the softening point of said binder and softening the constituent fibers by applying said composite under pressure in the range of 10 to 150 psi above the softening point of said binder and softening of the constituent fibers compaction at a temperature below the point for a sufficiently long period of time to melt the polymeric particles of the binder and infiltrate the binder uniformly throughout the composite, with a tensile strength of at least 5 pounds per inch and a void of at least 10 to 35 seconds. A method comprising each step of obtaining a sheet with a ratio.
16.前記圧縮ステップが、一対の加熱ブラテンの間で
前記複合体を圧縮することからなり、該複合体は前記マ
ット100重量部に対して15〜30重量部の高分子バ
インダ固形分を含み、得られたシートは少なくとも1イ
ンチ当たり10ポンドの引張り強度と10〜35秒の空
隙率を有する請求項15に記載の方法。
16. The compressing step comprises compressing the composite between a pair of heated platens, the composite containing 15 to 30 parts by weight of polymeric binder solids based on 100 parts by weight of the mat, 16. The method of claim 15, wherein the sheet has a tensile strength of at least 10 pounds per inch and a porosity of 10 to 35 seconds.
17.樹脂を含浸した嵩高性不織布繊維マットを圧縮し
且つ熱セットして得られた高い引張り強度を有する多孔
性の薄い繊維シートであって、シートを構成する100
重量部の繊維の間 に5〜30重量部の高分子バインダが分散して繊維間に
空隙を有するバインダ被膜を形成し、該バインダは共重
合したエチレン不飽和モ ノマの付加コポリマ又はポリウレタンであり、約−45
℃以上で且つ前記繊維の軟化点より低い軟化点を有し、 前記繊維は約1/2インチ〜5インチの範囲の長さを有
するランダムに配向された有機高分子繊維であり、 前記薄いシートは2.5秒〜40秒の範囲の空隙率と少
なくとも1インチ当たり5ポンドの引張り強度を具えて
いる繊維シート。
17. A porous thin fiber sheet with high tensile strength obtained by compressing and heat setting a bulky nonwoven fiber mat impregnated with resin, the sheet comprising 100
5 to 30 parts by weight of a polymeric binder is dispersed between the parts by weight of the fibers to form a binder film having voids between the fibers, the binder being an addition copolymer of copolymerized ethylenically unsaturated monomers or polyurethane; Approximately -45
℃ or higher and lower than the softening point of the fibers, the fibers are randomly oriented organic polymeric fibers having lengths in the range of about 1/2 inch to 5 inches, and the thin sheet a fibrous sheet having a porosity in the range of 2.5 seconds to 40 seconds and a tensile strength of at least 5 pounds per inch.
18.前記高分子繊維がポリエステル繊維であり、前記
シートが少なくとも1インチ当たり10ポンドの引張り
強度と10〜35秒の範囲の空隙率を有する請求項17
に記載の繊維シート。
18. 17. The polymeric fibers are polyester fibers, and the sheet has a tensile strength of at least 10 pounds per inch and a porosity in the range of 10 to 35 seconds.
The fiber sheet described in .
19.前記バインダが熱可塑性バインダである請求項1
8に記載の繊維シート。
19. Claim 1, wherein the binder is a thermoplastic binder.
8. The fiber sheet according to 8.
20.前記バインダが熱硬化性バインダである請求項1
8に記載の繊維シート。
20. Claim 1, wherein the binder is a thermosetting binder.
8. The fiber sheet according to 8.
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